Kvantifikace vlivu liniových opatření na povodňové odtoky

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F16%3A00305074" target="_blank" >RIV/68407700:21110/16:00305074 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Kvantifikace vlivu liniových opatření na povodňové odtoky

Popis výsledku v původním jazyce

Tématem disertační práce je kvantitativní hodnocení liniových opatření s retenčním prostorem na svazích orné půdy z hlediska schopnosti snižovat odtok ze srážek s dobou opakování 2 až 50 let. První část práce popisuje experimentální výzkum mechanizmu tvorby odtoku na orné půdě. S využitím terénního simulátoru deště bylo v jedné lokalitě realizováno 13 experimentů s postupně rostoucí intenzitou a délkou srážky a s monitoringem povrchového a podpovrchového odtoku. Klíčová role zde byla přisouzena duálnímu charakteru půdního prostředí. Povrchový odtok vznikal vždy kromě extrémních intenzit srážky v důsledku saturace makropórů a vždy se zpožděním po podpovrchové složce konstantně zaznamenané po 20–30 minutách. Podpovrchová složka odtoku hrála na úrovni experimentální plochy dominantní roli ve většině simulací, její význam v případě většího měřítka svahu nebo mikro-povodí zůstal nevyhodnocen. Poznatky z experimentů byly využity při stavbě zjednodušeného matematického modelu užitého v druhé části práce. V prostředí MIKE SHE bylo provedeno 720 simulací pro posouzení vlivu retenčních liniových prvků na svahový odtok. Modelové scénáře kombinovaly varianty sklonu a délky svahu, tvarů rozdělení a dob opakování srážky, půdních druhů, hloubek ornice a podílu makropórů. Porovnáním výsledků z dolního konce svahu s retenčními prvky a svahu nepřerušeného byl kvantifikován potenciál opatření snižovat objem a kulminační odtok. Navržená opatření byla dimenzována na zachycení srážky s dobou opakování 5 let, přesto prokázala značnou redukční schopnost i v případě 50-leté srážky. V závislosti na tvaru srážky to bylo snížení objemu odtoku na 52–64 % v případě jednoho prvku v polovině svahu a 36–48 % v případě dvou prvků ve třetinách délky svahu. V citlivostní analýze se jako naprosto určující ukázal tvar a délka rozdělení srážky. Následovaly půdní parametry, které způsobovaly proměnlivou variabilitu výstupů právě v závislosti na tvaru srážky a době opakování.

Název v anglickém jazyce

Quantifying effect of linear measures on flood runoff

Popis výsledku anglicky

The thesis deals with linear features with water storage designed on hillslopes of arable land. It quantifies their potential to reduce runoff from rainfalls with return periods 2–50 years. First part of the thesis describes experimental research of runoff formation processes. Using a rainfall simulator 13 experiments with successively increasing rainfall intensity and duration were performed. Both surface and subsurface runoff components were monitored in the experiments. Macroporosity was found to play the key role in the process. Apart from extreme rainfall intensities the surface runoff always resulted from topsoil saturation and started with constant delay of 20–30 minutes after the subsurface flow component. The latter dominated in most simulations, yet this was specific for the scale of the experiment. Its significance for the whole hillslope was not explored. Findings from these experiments were used and simplified for a virtual hillslope model used in the second part of the thesis. In MIKE SHE model 720 simulations were carried out in order to assess the potential of linear features for hillslope runoff reduction and parameter uncertainty analysis. The scenarios combined different hillslope lengths and slopes, shapes and return periods of design rainfall, soil textural classes, topsoil depths and amount of macropores. By comparison of runoff resulting from original hillslopes and those incorporating linear features their reduction potential was quantified. Though designed for a rainfall with 5 years return period, the features proved considerable potential for reducing runoff from as much as 50-years rainfall. Depending on the rainfall temporal distribution they reduced the runoff volume to 52–64 % in case of one feature in the middle of the hillslope and 36–48 % in case of two features in thirds of the hillslope. In the sensitivity analysis clearly most important proved to be the rainfall length and distribution followed by soil characteristics.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

DA - Hydrologie a limnologie

OECD FORD obor

—

Projekt

Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2016

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů